[解密] “好奇”登陆火星 好奇火星宜居否



  这张概念图展示了“好奇”号火星车登陆火星表面的瞬间。



  过程:度过“恐怖七分钟”安全降落 目标:探索火星是否具有适宜生命的环境 意义:未来载人火星计划的垫脚石


  据新华社电 美国航天局6日确认,“好奇”号火星车当天早晨已在火星表面着陆。这是人类迄今在其他星球登陆的最精密移动科学实验室。


  “火星车已经在火星着陆!”负责“好奇”号运行的喷气推进实验室科学家宣布这一消息后,实验室内顿时响起了热烈的掌声,一些员工更是喜极而泣。


  美国总统贝拉克·奥巴马祝贺并感谢航天局取得这项“杰出成就”。


  着陆数分钟后,“好奇”号便传回了首批照片。受光线的影响,照片上显示的是火星车的轮子及其阴影。


  “好奇”号着陆点位于火星盖尔陨坑中心山脉的山脚下。此前的研究显示,这一地区可能富含水及碳化合物。


  核动力“野外地质学家”


  携带10种“科学武器”的“好奇”号相当于一个标准的野外地质学家,其能力足以令此前的任何火星着陆器相形见绌。以核燃料钚提供动力的“好奇”号在火星表面的连续行驶能力和机动能力都更强。


  在“好奇”号之前,所有火星着陆器都没有安装可提取岩石内部样本的工具,“好奇”号一改这种状况——它可以利用机械臂末端的钻头钻入岩石内部取样。此外,“好奇”号的任务也更复杂,它将测量火星岩石和泥土中不同化学元素的丰度,评估火星表面的辐射环境及其对未来登陆火星宇航员的危害,探索火星是否具有适宜生命存在的环境,寻找行星变化的线索。


  “好奇”号项目总投资达25亿美元,是迄今最昂贵的火星探测项目,也是美国航天局的“旗舰项目”,其重要性与哈勃太空望远镜相当。根据奥巴马政府公布的新太空战略,美国将以火星为太空探索的新目的地。美国航天局计划到2030年代中期,将宇航员运送至火星轨道。


  “恐怖7分钟”


  据新华社电 “好奇”号借助由火箭提供动力的、名为“天空起重机”的助降系统缓缓着陆。在短短7分钟内,“好奇”号时速将由约2万公里下降至零,由于难度高、风险大,美国航天局称之为“恐怖7分钟”。


  切入:“好奇”号进入火星大气层的切入点距着陆点高度约为131公里,切入时速度约为每秒5.9公里。进入火星大气层之前,飞行器隔热罩上安装的小型发动机点火,调整飞行器姿态,将隔热罩正对前方。


  下降:切入大气层后,飞行器将通过抛掉两块钨质载荷的方式错开原有重心位置,帮助飞行器与火星大气层发生剧烈摩擦时获得升力。降落伞打开之前,隔热罩再次抛掉一组物质负荷,为降落伞顺利打开做好准备。降落伞在飞船距火星表面约11公里时启动,名为“天空起重机”的助降设备及“好奇”号降速后,逐步与隔热罩、降落伞分离,“天空起重机”上安装的8台反冲推进发动机同时启动,进入有动力的缓慢下降阶段。


  着陆:当反冲推进发动机将“天空起重机”和“好奇”号组合体的速度降至大约每秒0.75米之后,几根缆绳伸出,将“好奇”号从“天空起重机”中吊出,悬挂在下方。此时,“天空起重机”和“好奇”号组合体距火星表面已经很近。随着组合体的进一步下降,缆绳不断被拉长,“好奇”号火星车的轮子和抗震系统在触地时立刻启动,缆绳会被立即自动切断,“天空起重机”随后在距离“好奇”号一定安全距离范围内着陆。


  本报专访航天专家:


  “好奇”提升“功力”


  本报讯 (记者李钢 实习生冯军福) 航天专家庞之浩在接受本报记者采访时表示,“好奇”号相对于此前的“机遇”号和“勇气”号,在各方面都有很大提升。


  首先,在着陆方式上,改变了以往的气囊式着陆,采用了空中起重机方式,这种方式的优点在于既能精确着陆于预定地点,又能防止在着陆过程中,所扬起的尘土对探测器的不利影响。


  其次,“好奇”号使用的是核能,而以往的探测器都是使用太阳能。由于火星上有大量的沙尘暴,对于太阳能探测器而言,沙尘会对其性能造成很大的干扰和破坏,第一代探测器就是因此而无法工作。而使用核能之后,不仅探测器工作续航时间变长,而且应对环境不利影响的能力也将大大增强。


  第三,车体本身的能力也增强了不少,车体轮子直径达到0.5米,大于第二代探测器一倍,使其驱动能力增强,可以轻松越过50厘米的坑或者障碍物,而且还具有原地转向功能。这些越野能力对于这种巡视探测非常重要。


  “‘勇气’号和‘机遇’号常常被称做是野外地质学家,个头更大的‘好奇’号将像一位在火星上工作的化学家,能够做更多活儿,机动性更高。”庞之浩说。


  意义:


  为人类登陆探路


  据新华社电 美国“好奇”号火星车6日成功登陆火星。美国航天局“好奇”号项目飞行主管托斯滕·左恩日前在接受新华社记者专访时表示,对于全人类来说,“好奇”号登陆火星意义重大,它将帮助人类拓展登月之后登陆另一星球的能力,是未来载人火星计划的垫脚石。


  就“好奇”号的火星之旅,左恩认为,科学界最感兴趣的是通过“好奇”号更多了解火星的地质史。科学家们希望能找到火星表面从温暖湿润变为干燥的原因和方式,以及这一变化过程所用时间,这些将成为判断火星是否适合人类生活的重要参考。


  左恩说,借助“好奇”号,“我们将了解几百万年,甚至几十亿年前火星表面和大气成分的变化,还可以知道这个行星环境的历史变迁”。


  他说,探索火星过去或现在是否存在适宜生命存在的环境,是“好奇”号的一大目标。不过,将火星土壤等样本带回地球进行深入研究,将是未来火星探测的任务。


  左恩说,“好奇”号将为人类实现未来载人火星任务铺设道路。“目前,不少美国人表示志愿前往火星,就连我也想去,不过,科学家需要确保这是一个往返旅行,往返比单程的技术要求更高。”


  而按照“好奇”号项目技术工程师斯特茨内尔的说法,人类可能10年内登上火星。他本月初接受英国《每日电讯报》记者采访时说:“如果我们有意愿,如果它够重要,我想说,我们可能10年内到达那里。把人类送上火星并非无法做到。它只是很困难、代价高。如果全球有足够的资源和意愿,我们能做到。”


  华裔女孩为它取名


  本报讯 (记者李钢 实习生冯军福) “好奇”号探测器的命名者是一名华裔女孩马天琪(上图),她也被请到了控制中心的现场。在接受采访时表示,由自己命名的探测器登陆火星,她感到非常自豪,她认为人的本性就是对未知的世界充满了好奇,所以她才会给探测器取名“curiosity”。


  据介绍,马天琪的父母都是清华大学的毕业生。来自美国各地的9000多名学生参与了当时为新一代火星探测器命名的比赛。美国宇航局综合了参赛命名短文的质量、火星科学实验室各工作组负责人的推荐和公众投票结果等因素,最后决定采纳马天琪的建议,为探测器命名为“好奇”号。


  “好奇”号之“十武器”


  桅杆相机


  由两个彩色相机组成,相当于“好奇”号的左、右眼,可以拍摄火星表面的三维图像。


  化学与摄像机仪


  最远可向约9米外的火星岩石或土壤发射激光,使其表面薄层汽化,而后分析汽化后的成分。


  阿尔法粒子X射线光谱仪


  负责测量火星岩石和泥土中不同化学元素的丰度。


  火星手持透镜成像仪


  相当于一个超级放大镜,可以拍摄火星表面岩石、土壤的详细图像,其精细度可以达到拍摄出一根头发丝的水平。


  化学与矿物学分析仪


  可通过X射线衍射分析“好奇”号机械臂搜集的粉末状岩石和土壤样本。


  火星样本分析仪


  这是“好奇”号的心脏,重约38公斤,约占“好奇”号科学仪器总重量的一半,负责搜寻构成生命的要素——碳化合物。


  火星车环境监测站


  能够评估火星表面风速、风向、气压、相对湿度、地面温度、紫外线辐射程度等。


  辐射评估探测器


  用于准备未来的火星探索任务。它能监测来自太阳的高能原子和亚原子粒子,评估火星表面的辐射环境及其对未来登陆火星宇航员的危害。


  动态中子反照率探测器


  用于寻找火星地下的水冰以及晶体结构中含有水分子的矿物。


  火星降落成像仪


  负责拍摄“好奇”号着陆过程的影像,并为科学家提供盖尔陨坑的地质信息。 (据新华社)


  希望它能找到外星人


  网友惊叹:


  希望它能找到外星人


  “好奇”号登陆火星的消息吸引了很多中国的航天科技爱好者的关注,在微博世界中,调侃、赞叹之声颇多。有人为“好奇”号祝福,称虽然它已经无法回到地球了,但是人类“一定会去找它”!“祝‘好奇’号,好运”。还有网友“衷心”希望“好奇”号能够找到个“外星人”!


  “好奇”号的前辈们


  与月球一样,火星也一直是美国太空探测的重点目标之一。过去40多年来,美国发射的火星探测器有的“出师未捷身先死”,有的在绕火星轨道上“失踪”,有的着陆后葬身火星。


  1965年:“水星四号”首次拍到火星特写图片,共发回21张图片。


  2003年:“勇气”号和“机遇”号火星车分别于6月和7月发射升空,前者目前已与地面失去联系,后者仍在超期服役。


  2007年8月4日:“凤凰”号火星着陆探测器升空。它于2008年5月25日成功降落在火星北极附近区域,但2010年5月因太阳能电池板受损而终止运行。 (据新华社) (记者李钢 实习生冯军福)


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